7.1.1 密封轴套
密封轴套必须设计成一个整体零件。
7.1.2 密封腔和密封端盖
7.1.2.1 除非另有规定,密封腔和密封端盖的要求如下:
- a) 系列1 密封,在密封端盖上安装一个固定石墨节流套。
- b) 系列2 密封,在密封端盖上安装一个小间隙浮动石墨节流套。
- c) 系列3 密封,在密封端盖上安装一个小间隙浮动石墨节流套。
- d) 分瓣石墨节流套也可以用于系列2 和系列3 密封中,详见6.1.2.24。
密封失效时,节流套应能保持住压力,以减小泄漏。也可根据要求采用泄漏控制装置代替节流套。节流套的结构尺寸应考虑轴的热膨胀的影响。
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注:石墨节流套适用于化工和炼油装置,但是它比不打火金属衬套对碰撞破坏更加敏感。系列2 密封尺寸应满足API 610 密封腔的要求,且主要用于炼油装置。由于PTFE(或PTFE 填充石墨的混合物)的热膨胀特性,冷却之后不能复原,所以该材料不适于做衬套。参考附录B.4 和F.5。
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7.1.2.2 如果需要,系列1 密封也可以采用小间隙浮动石墨节流套。
7.1.2.3 当指定采用冲洗方案66A 时,密封端盖应该采用一个分瓣浮动石墨内部衬套和一个整体石墨节流套。如果密封端盖端面与其最近零件之间的距离不足以安装一个分瓣浮动石墨节流套,就需要采用冲洗方案66B,或者咨询密封制造商寻求建议。
当指定采用冲洗方案66B 时,密封端盖需要采用一个浮动分瓣石墨衬套,在排出接口处应该按照8.3.5.6要求安装一个带节流孔的螺塞。假如密封端盖的端面与其最近的零件之间的距离不足以安装浮动分瓣石墨衬套,就要采用浮动整体石墨衬套,或咨询密封制造商寻求建议。
7.1.2.4 除非另有规定,否则应该提供冲洗、排气、排液孔接头,并采用螺塞将孔堵死。采用螺纹连接的螺塞需符合6.1.2.18 的要求。
7.1.2.5 如果指定或者密封制造商要求,进行外部急冷(吹扫)(见图G.24)时,密封端盖满足如下要求:
- a) 设计的密封端盖应该能够直接对密封端面和辅助密封进行急冷(吹扫)或吹扫;
- b) 采用水进行急冷(吹扫)时,应该允许通过排净孔排出急冷(吹扫)水;
- c) 若采用蒸汽进行急冷(吹扫)时,在空间允许情况下,密封端盖应该设置有急冷(吹扫)挡板;
- d)急冷(吹扫)挡板应该使用不产生火花的材料,不能和与相邻相对运动的部件接触,以免急冷(吹扫)挡板会由于受热产生扭曲变形。
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注1:急冷(吹扫)是指在机械密封装置的大气端引入水、氮气或蒸汽等介质。若被密封介质是有毒有害、易燃、易氧化、易聚合或者在干燥的过程中易结晶的物质,通常都应对密封进行急冷(吹扫)。急冷(吹扫)也能用于密封的加热或者冷却。为了防止急冷(吹扫)后密封的湿气或者蒸汽泄漏到轴承箱中,污染润滑油,密封端盖需要配备一个节流套,它同时还用来最大限度地容纳急冷(吹扫)流体。
注2:急冷(吹扫)挡板用于把蒸汽引导到焦炭易聚集的位置,并引导蒸汽将焦炭从密封和密封端面带走。在高温工况下[超过150℃(300℉)],通过对密封端面的大气侧的泄漏介质进行冷却,蒸汽急冷(吹扫)能够防止焦炭的形成和焦炭聚积而导致密封卡滞问题。当泵不运转时,急冷(吹扫)还能够保证密封表面的粘性流体厚度较薄。若粘在密封上的粘性流体厚度较大,泵启动时,密封可能损坏。密封端面上聚集的冷凝液可能会气化而损坏密封端面。
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7.1.2.6 除非另有规定,否则C 型密封和布置方式1 密封都应该设有急冷(吹扫)挡板,挡板应该满足7.1.2.5d 的要求。
7.1.2.7 使用内侧循环装置(如泵送环)的密封系统及依靠机械密封的转动来保持循环的密封系统,若空间足够,进口应设置在密封底部,出口应设置在密封顶部。
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注:在泵轴不转动时,这个要求能够增强密封系统的排空和热虹吸。
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7.1.2.8 在所有的操作条件及启动条件下,根据图G.17 和G.18 中所采用的附件及最大尺寸准则,内循环装置应该对指定使用的冲洗流体、隔离流体或缓冲流体提供所需要的流量。
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注:当泵的转速和特性曲线(7.1.2.9)所指定的转速不同时,或者泵带有变速传动装置,都需要对这些泵的内循环装置进行仔细的核算。流体的性质(如粘度)会影响流体的流速,这些性质常常依赖于温度条件。因此,所有的瞬态和稳定条件都必须要考虑进去。请参考附录F.2,对于这些因素进行更详细的讨论。
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7.1.2.9 对于系列3 密封,或者特殊的密封,密封制造商应该根据实际的试验曲线,提供泵的内侧循环装置的压头和流量的性能曲线。
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注:对于不在本标准试验范围内的使用工况,宜根据模拟或者附加的试验来计算性能曲线。
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7.1.2.10 循环装置的旋转元件和静止元件与密封腔或抑制密封腔内孔的最小直径间隙值应符合表1 的要求。
7.1.2.11 对于采用内循环装置(泵送环)的机械密封,安装时内循环装置(泵送环)的进、出口应与隔离流体(或缓冲流体、或密封冲洗流体)的进出、口相对应。